BIODEGRADACION BIODEGRADACION DE SURFACTANTES ANIONICOS Objetivo Deter etermi mina narr la biod iodegra egrada daci ció ón de un surf surfac acta tant nte e anió anión nico ico prob proble lema ma util utiliz izan ando do la prue prueba ba pres presun unti tiva va que que marc marca a la NO NOM M – AAAA39/1980.
Informe 1. Registro de los datos de absorbancia para las distintas distintas muestras. muestras. Equip o
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Tabla 13.1 Absorbancia de las Soluciones Soluciones.. Muestr Absorbanci Volume Absorbanci Volumen a a 0 días n 0 días a 7 días 7 días
LSS LSS LAS LAS ABS ABS T T BCO BCO
0.169 0.142 0.166 0.144 0.146 0.159 0.153 0.150 0.003 0.005
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
0.092 0.073 0.085 0.075 0.137 0.146 0.079 0.080 0.031 0.036
20 20 20 20 2 2 20 20 20 20
1. Curv Curva a Tip Tipo o Tabla 13.2 Datos para construcción de la Curva Tipo mg de Surfactante Absorbancia a 652 nm
0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.2
0.02 0.07 0.09 0.12 0.15 0.21 0.23 0.25 0.29 0.31
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Obtención de la Ecuación de la recta por el Método de Mínimos Cuadrados: Tabla 13.3 Cálculos Método de Mínimos Cuadrados
X
Y
mg de Surfactante
Absorbancia a 652 nm
0 0.01 0.03 0.05 0.07 0.09 0.11 0.13 0.15 0.2 0.84
0.02 0.07 0.09 0.12 0.15 0.21 0.23 0.25 0.29 0.31 1.74
XY 0 0.0007 0.0027 0.006 0.0105 0.0189 0.0253 0.0325 0.0435 0.062 0.2021
X2 0 0.0001 0.0009 0.0025 0.0049 0.0081 0.0121 0.0169 0.0225 0.04 0.108
Ahora solo sustituimos los valores en las ecuaciones anteriores:
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Se resuelve el sistema:
a = 0.04849358974 , b = 1.494123932 La ecuación queda: Y = 1.4941 x + 0.0485 Entonces: Abs = 1.4941[mg surfactante] + 0.0485 2
[mg surfactante] =
mg/L de ABS =
Obtención de las Concentraciones de Surfactante Tabla 13.4 Concentraciones del Surfactante en mg/L a los 0 y 7 días. Equip Muestr mg mg/L mg mg/L o a surfactante 0 0 días surfactante 7 7 días días días
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LSS LSS LAS LAS ABS ABS T T BCO BCO
0.0806 0.0625 0.0786 0.0639 0.0652 0.0739 0.0699 0.0679 0 0
40.3267 31.2913 39.3228 31.9606 32.6299 36.9803 34.9724 33.9685 0 0
0.0291 0.0164 0.0244 0.0177 0.0592 0.0652 0.0204 0.02108 0 0
1.4559 0.0820 1.2216 0.8870 29.618 32.629 1.0208 1.0543 0 0
Calculo del porcentaje de remoción % de Remoción (día 7) =
X 100
Tabla 13.5 Porcentaje de Remoción de los Surfactantes Analizados. Muestr Concentración del Surfactante (mg/L) % de a S0 Sx B0 Bx Remoción
LSS LSS LAS LAS ABS ABS T
40.3267 31.2913 39.3228 31.9606 32.6299 36.9803 34.9724
1.4559 0.0820 1.2216 0.8870 29.618 32.629 1.0208
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0
96.3897368 99.7379463 96.8934054 97.2247079 9.23049105 11.7665352 97.0811268
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T
33.9685
1.0543
0
0
96.8962421
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Gráfica 1 Porcentaje de Remoción de los Surfactantes Analizados.
Discusión Los procesos de biodegradación comprenden dos procesos: biodegradación primaria y biodegradación última o mineralización. Durante la biodegradación primaria se producen alteraciones estructurales discretas en la molécula original, lo que hace que ésta pierda sus propiedades fisicoquímicas características. Durante la biodegradación última o total, la sustancia química es metabolizada por los microorganismos como fuente de carbono y energía siendo completamente transformada en compuestos inorgánicos. Como podemos observar en la tabla 13.5 y en la gráfica 1 podemos considerar que tanto como el LAS como el LSS son surfactantes cuya biodegradabilidad es satisfactoria ya que el % de remoción se encuentra arriba del 90% (valor estándar de referencia). El LSS y el LAS son surfactantes lineales por lo que los microorganismos tienen mayor facilidad para degradarlos, sin embargo, podemos observar una pequeña variación en el valor de % de remoción, dando como resultado que el LSS es ligeramente de más fácil degradación que el LAS esto, muy probablemente, sea debido a la presencia de un grupo benceno para el LAS mientras que el LSS solo es una cadena lineal sin un grupo extra.
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También se observa que el ABS es un surfactante que no se puede degradar fácilmente por lo que su biodegradabilidad no es satisfactoria, esto se explica por la estructura del ABS ya que este surfactante tiene la característica principal de tener ramificaciones, que son más difíciles degradar para los microorganismos. En cuanto a los testigos, donde solo se le adicionó surfactante. se observa que de igual manera hay un % de remoción muy alto, es decir que, de igual manera hubo una reducción de la concentración de surfactante esto es probablemente debido a que este surfactante sea degradable, es decir, que por medio de varias reacciones químicas, el surfactante se va a descomponer en otras moléculas más simples sin necesidad de tener la interferencia de agentes biológicos cono la de los microorganismos, y sea por esto que de igual manera se presento una disminución en la concentración del surfactante.
Conclusiones
•
Se determinó la biodegradación de 3 surfactantantes aniónicos problema utilizando la prueba presuntiva que marca la NOM – AA- 39/1980.
Cuestionario 1.- Mencionar al menos 3 sustancias que interfieren en la cuantificación del surfactante por el método de (SAAM) •
Sulfonatos, sulfatos, carboxilatos, tiocianatos, fenoles, nitratos y cloruros orgánicos.
2.- Si el porcentaje de remoción es de 85% que debe hacerse? La muestra se debe sujetar a una prueba confirmativa 3.- ¿Por qué es necesario mantener el cultivo en agitación? El pre acondicionamiento más sencillo consiste en airear durante varios días la muestra de aguas residuales de donde se obtendrá el inoculo. Esto, no sólo reduce la concentración de materia orgánica, sino que también aumenta la concentración de microorganismos en el inoculo, permitiendo así agregar un mayor número de microorganismos, con una concentración de materia orgánica más baja. Esto es recomendable ya que, si la fuente del inoculo nunca ha sido expuesta a la sustancia a probar, es muy probable que no tenga suficientes microorganismos capaces de descomponer dicha sustancia. Este es un caso común cuando se trata de determinar la biodegradabilidad de sustancias o ingredientes nuevos.
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4.- ¿De qué otras fuentes puede obtenerse el inoculo para la prueba? Puede provenir de cuerpos de agua con contaminación evidente por detergentes, o en general de cultivos con una diversidad microbiana alta. Una alta diversidad y actividad microbiana es, probablemente, el factor más importante al elegir la fuente del
inóculo, para así maximizar la probabilidad de que existan suficientes microorganismos capaces de descomponer la sustancia a probar. Una baja diversidad y actividad en el inóculo, resulta en un período latente más largo, y grandes variaciones en los resultados, incluyendo una probabilidad más alta de obtener resultados falsos negativos. Cuando la fuente del inóculo es agua de río o suelo/tierra como lo proponen algunos de los ensayos mencionados en la Tabla 1, los resultados son muy variables y dependientes del lugar y época del año, debido a la baja diversidad de microorganismos en el inóculo. Si por lo contrario, el inóculo es obtenido de una planta de lodos activados, nuestros resultados han sido consistentes y replicables independientemente de localidad y época del año. 5.-Si usted lleva a cabo la técnica de SAAM y después de hacer las extracciones con cloroformo la fase acuosa queda incolora ¿Qué se debe hacer? El método se basa en la reacción de las sustancias surfactantes anionicas con el catión de azul de metileno para dar origen a la formación de un par ionico que es soluble en cloroformo. Si la fase acuosa queda incolora quiere decir que se arrastro por completo todas las SAAM, por lo que se debe proceder a un aumento en la concentración de las muestras o bien una disminución de los lavados.
Bibliografía •
http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/aresidua/mexico/01202e21.pdf
•
http://www4.inti.gov.ar/GD/4jornadas2002/pdf/ciia-098.pdf
•
http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/964/1/CD-1428.pdf
•
http://espumasjpe.blogspot.com/
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